[发明专利]一种去除SiC外延晶片金属污染或残留的清洗方法

说明书

本发明公开一种去除SiC外延晶片金属污染或残留的清洗方法，其包括以下步骤：a、将SiC外延晶片置于加热的由硫酸与双氧水混合形成的混合洗液中浸泡；b、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于丙酮中超声波清洗；c、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于加热的由氨水、双氧水、去离子水混合形成的混合洗液中浸泡；d、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于加热的由盐酸、双氧水、去离子水混合形成的混合洗液中浸泡；e、依次用臭氧水、氨水、高纯氮加去离子水分别冲洗SiC外延晶片表面；f、依次用臭氧水、氢氟酸溶液、臭氧水分别冲洗SiC外延晶片表面；g、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，高速旋转甩干。

技术领域：

本发明涉及半导体技术领域，特指一种去除SiC外延晶片金属污染或残留的清洗方法。

背景技术：

碳化硅(SiC)是一种重要的宽禁带半导体材料，SiC是一种性能优异的新一代(第三代)宽禁带半导体材料，是第三代半导体材料的典型代表,也是目前晶体生长技术和器件制造水平最成熟、应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,是高温、高频、抗辐照、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。SiC半导体材料具有宽带隙、高饱和漂移速度、高热导率、高临界击穿电场等突出优点,特别适合制作大功率、高压、高温、抗辐照电子器件。由于SiC功率器件可显著降低电子设备的能耗,因此SiC功率器件也被誉为带动“新能源革命”的“绿色能源”器件。

SiC外延晶片即以SiC单晶片作为衬底生长的外延片，外延晶片主要用于各种分立器件的制作，比如SBD、MOSFET、JFET、BJT、SIT和MESFET等，这些器件广泛应用于各个领域，如航空航天、电动/混合动力汽车、工业控制、白色家电、新能源、智能电网、马达控制、轨道交通、轮船、军事等。

SiC外延晶片生长完成后金属污染主要来源于测试过程中，例如：载流子浓度测试，目前，半导体行业认可的是汞探针高频电容-电压测试(C-V测试)分析法。其优点是稳定性好，非损伤性测试；其缺点是晶片表面与汞接触，造成汞沾污。其它测试，例如厚度测试、表面粗糙度测试等，SiC晶片与测试设备接触都会有不同程度的金属污染。因为SiC硬度高，仅次于金刚石，所以SiC与其他金属接触时易受到污染。

半导体器件在制造的过程中，半导体材料的洁净度对器件的性能及成品率有着重要影响，而金属污染或残留会造成缩短少子寿命，降低击穿电压等后果，影响半导体器件性能的可靠性及器件的成品率。所以在制造半导体器件时，对半导体材料的清洗尤为重要。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种去除SiC外延晶片金属污染或残留的清洗方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该去除SiC外延晶片金属污染或残留的清洗方法包括以下步骤：a、将SiC外延晶片置于加热的由硫酸与双氧水混合形成的混合洗液中浸泡；b、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于丙酮中超声波清洗；c、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于加热的由氨水、双氧水、去离子水混合形成的混合洗液中浸泡；d、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，然后置于加热的由盐酸、双氧水、去离子水混合形成的混合洗液中浸泡；e、依次用臭氧水、氨水、高纯氮加去离子水分别冲洗SiC外延晶片表面；f、依次用臭氧水、氢氟酸溶液、臭氧水分别冲洗SiC外延晶片表面；g、用去离子水冲洗SiC外延晶片表面，高速旋转甩干。

进一步而言，上述技术方案中，于步骤a、c、d中，所述的混合洗液均加热至50～150℃。

进一步而言，上述技术方案中，于步骤b、c、d、e、f、g中，在对SiC外延晶片冲洗时，SiC外延晶片均处于高速旋转状态。

进一步而言，上述技术方案中，于步骤f中，所述氢氟酸溶液的浓度为0.1％～2％。